資源簡(jiǎn)介

(共29張PPT)
1.4電動(dòng)機(jī)
浙教版八年級(jí)科學(xué)下冊(cè)
第一章 電與磁
把照相機(jī)對(duì)著北極星附近的星空進(jìn)行延時(shí)攝影，就會(huì)得到一張星星繞北極星運(yùn)動(dòng)的軌跡照片。通過這張照片，我們能否推斷地球到底是怎樣運(yùn)動(dòng)的
為什么電風(fēng)扇、洗衣機(jī)通電后會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來 原來在這些電器中安裝著電動(dòng)機(jī)(motor)，它能把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用，電力機(jī)車、汽車、電梯、電腦光驅(qū)、CD播放機(jī)、電動(dòng)玩具等，都離不開電動(dòng)機(jī)。
新課導(dǎo)入
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體會(huì)產(chǎn)生磁力的作用，那么，磁場(chǎng)對(duì)放入其中的通電導(dǎo)體是否會(huì)產(chǎn)生磁力的作用呢
活動(dòng)
1.如圖1-42 裝置中，把導(dǎo)線AB放在磁場(chǎng)中，當(dāng)合上開關(guān)使導(dǎo)線AB通電時(shí)，看到的現(xiàn)象是 。
2. 改變通過導(dǎo)線AB中的電流方向，觀察導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向： 。
3.保持導(dǎo)線中的電流方向不變,改變磁場(chǎng)的方向,觀察導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向: 。
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
結(jié)論：
①通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到力的作用。
②受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。只改變電流方向或只改變磁場(chǎng)方向,導(dǎo)線的受力方向改變;同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向,導(dǎo)線的受力方向不變。
③受力大小與電流大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān):電流越大,磁場(chǎng)越強(qiáng),受力越大。
思考與討論
如果同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，則通電導(dǎo)線的受力方向是否改變
活動(dòng)
1.如圖 1-43,將矩形線圈放入磁場(chǎng)中圖甲所示的位置,給矩形線圈通電，觀察矩形線圈能否轉(zhuǎn)動(dòng): 。
2.讓矩形線圈處于圖乙中的位置，給矩形線圈通電，觀察矩形線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況：
。
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
結(jié)論：
①通電線圈在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況通電線圈所在平面與磁場(chǎng)平行時(shí),線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。通電線圈所在平面與磁場(chǎng)垂直時(shí),線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
結(jié)論：
②通電線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)分析如圖所示,使線圈位于磁體兩磁極之間的磁場(chǎng)中。
a.使線圈靜止在圖乙位置上,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)線圈并沒有轉(zhuǎn)動(dòng),這是由于線圈上、下兩邊受力大小相等、方向相反,即線圈受力平衡。這個(gè)位置是線圈的平衡位置。
b.使線圈靜止在圖甲位置上,閉合開關(guān),線圈受力沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),能靠慣性轉(zhuǎn)過平衡位置,但不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去,最后要返回平衡位置。
c.使線圈靜止在圖丙位置上,閉合開關(guān),線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),說明線圈在這個(gè)位置所受的作用力是阻礙它沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的。
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
規(guī)律總結(jié)：
通電線圈在磁場(chǎng)中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),由于慣性越過平衡位置，而后受到阻礙它繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),故線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),在平衡位置擺動(dòng)幾下，最后靜止。
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
規(guī)律總結(jié)：
判斷通電導(dǎo)線的受力方向的方法:左手定則。如圖所示,伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),把左手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心,并使伸開的四指指向電流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。
一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
結(jié)論：
③通電線圈在磁場(chǎng)里受到力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。
例1.如圖所示,是“探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),導(dǎo)線ab中自由電子定向移動(dòng)的方向是__(選填“從a到b”“從b到a”或“垂直ab方向”),導(dǎo)線ab受到磁力的作用而向左運(yùn)動(dòng);現(xiàn)在,如果只將磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c原來方向相反,那么導(dǎo)線ab將向_____運(yùn)動(dòng);如果同時(shí)將電流方向和磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c原來方向相反,那么導(dǎo)線ab將向_______運(yùn)動(dòng)。(后兩空均選填“左”或“右”)
【答案】從b到a;右;左
【解答】解析:由題圖可知,導(dǎo)線ab中電流方向是從a到b,所以帶負(fù)電的自由電子定向移動(dòng)的方向是從b到a。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān),導(dǎo)線ab受到磁力的作用而向左運(yùn)動(dòng)。如果只將磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c原來方向相反,那么導(dǎo)線ab將向右運(yùn)動(dòng);如果同時(shí)將電流方向和磁場(chǎng)方向變?yōu)榕c原來方向相反,那么導(dǎo)線ab仍將向左運(yùn)動(dòng)。
二、直流電動(dòng)機(jī)
(1)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理
直流電動(dòng)機(jī)靠直流電源供電，是利用通電線圈在磁場(chǎng)里受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的,是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
(2)直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)主要由磁體(定子)、線圈(轉(zhuǎn)子)、換向器(圖中E、F)和電刷(圖中A、B)等構(gòu)成。
二、直流電動(dòng)機(jī)
(3)換向器的結(jié)構(gòu)與作用
①結(jié)構(gòu):由兩片相互絕緣的銅質(zhì)半環(huán)構(gòu)成,兩個(gè)銅質(zhì)半環(huán)與線圈相連，并隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng),跟電刷接觸與電源組成閉合電路。
②作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí),能改變線圈中的電流方向,使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
二、直流電動(dòng)機(jī)
(4)影響直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度的因素
①轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān):只改變電流方向或磁場(chǎng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變;電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變,則轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變。
②轉(zhuǎn)速大小與電流大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān):電流越大,磁場(chǎng)越強(qiáng),轉(zhuǎn)速越快。
二、直流電動(dòng)機(jī)
(5)在裝配直流電動(dòng)機(jī)模型實(shí)驗(yàn)中,常見的故障是裝好通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，主要原因有以下幾點(diǎn)。
①電流不通:a.電刷與銅制半環(huán)接觸不良;b.開關(guān)處接觸不良或開關(guān)沒閉合;c.電源處接觸不良。
②摩擦太大:a.軸與軸之間摩擦太大;b.電刷和換向器接觸太緊。
③電流太小:a.電源電壓太低;b.使用的滑動(dòng)變阻器的阻值太大。
④儀器裝配位置不正確;線圈的位置處于平衡位置,只要將線圈輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)一下就可以。
二、直流電動(dòng)機(jī)
裝配直流電動(dòng)機(jī)模型
例2、如圖1-4-6為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是( )
A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的
B.電動(dòng)機(jī)工作過程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的
D.僅改變磁場(chǎng)的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
【答案】 D
【解答】電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的,故A錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)工作過程中,消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,有一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故B錯(cuò)誤;使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器來實(shí)現(xiàn)的,故C錯(cuò)誤;線圈受力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān),故僅改變磁場(chǎng)的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向,故D正確。
【答案】 D
【解答】攝像系統(tǒng)是利用u>2f時(shí)凸透鏡成倒立、縮小實(shí)像的原理工作的,故A錯(cuò)誤;光控開關(guān)接收到紅燈發(fā)出的光會(huì)自動(dòng)閉合,紅燈損壞,光控開關(guān)不能自動(dòng)閉合,因此紅燈損壞,該裝置不能正常工作,故B錯(cuò)誤;光控開關(guān)和壓力開關(guān)是相互影響的,若并聯(lián),只要其中一個(gè)開關(guān)閉合攝像系統(tǒng)就工作,因此這兩個(gè)開關(guān)只能串聯(lián),故C錯(cuò)誤;只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時(shí),控制電路才能接通,攝像系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)拍攝,故D正確。
課堂小結(jié)
原理
通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
能量轉(zhuǎn)化
直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)
分類
電動(dòng)機(jī)
電能→機(jī)械能
定子和轉(zhuǎn)子
電動(dòng)機(jī)構(gòu)造
換向器
如圖所示為直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖，下列分析正確的是（　　）
A．電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路
B．電動(dòng)機(jī)沒有換向器也可實(shí)現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)
C．對(duì)調(diào)磁體的磁極，可以增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
D．改變磁場(chǎng)方向，可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向
課堂小練習(xí)
【答案】D
【解析】A、電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，可能是電路斷路，故A錯(cuò)誤；
B、電動(dòng)機(jī)沒有換向器不能實(shí)現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、對(duì)調(diào)磁體的磁極，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，不可以增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，故C錯(cuò)誤；
D、改變磁場(chǎng)方向，可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，故D正確。
用螺絲釘、電池、導(dǎo)線和紐扣狀磁鐵，可以做成一個(gè)最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)。如圖所示，螺絲釘?shù)奈捕宋~扣磁鐵一極，尖端吸在電池的正極上，然后將導(dǎo)線的一端接到電池負(fù)極，另一端搭在紐扣磁鐵邊緣，螺絲釘就開始旋轉(zhuǎn)。下列敘述正確的是（　?。?br/>A．該電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B．若僅將紐扣磁鐵上下翻轉(zhuǎn)，螺絲釘旋轉(zhuǎn)方向不變
C．若僅改變電源正負(fù)極方向，螺絲釘旋轉(zhuǎn)方向不變
D．若換成電壓更大的電池，螺絲釘轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)加快
【答案】D
【解析】A、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；BC、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體中的電流方向有關(guān)，改變?nèi)魏我粋€(gè)條件，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向改變；改變螺絲釘中的電流方向或磁場(chǎng)方向，螺絲釘會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，故BC錯(cuò)誤；D、電動(dòng)機(jī)中通電線圈受力大小與電流大小和磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，若換成電壓更大的電池，線圈中的電流增大，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，故D正確。
課堂小練習(xí)
下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，工作原理和如圖電動(dòng)剃須刀工作原理相同的是（　?。?br/>課堂小練習(xí)
【答案】A
【解析】電動(dòng)剃須刀工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用而運(yùn)動(dòng)。A、圖中閉合開關(guān)后，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)的原理圖，故A符合題意；B、圖為奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置圖，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，故B不符合題意；C、圖為閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C不符合題意；D、圖中當(dāng)人對(duì)著動(dòng)圈式話筒說話時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生隨人的聲音變化而變化的電流，即：閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D不符合題意。
課堂小練習(xí)
【答案】D
【解析】A．當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時(shí)，即平衡位置，由于銅半環(huán)中間有空缺位置，因而此時(shí)不通電，磁場(chǎng)對(duì)AB沒有磁場(chǎng)力作用，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，不是平衡位置，換向器不可以自動(dòng)改變線圈中的電流方向，故B錯(cuò)誤；CD．將電源正負(fù)極對(duì)換下，則線圈中電流方向改變，由于使用的是電磁鐵，磁場(chǎng)方向同時(shí)改變，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，則線圈仍沿著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。
如圖所示，矩形線圈ABCD在電磁鐵之間，線圈兩端的換向器（兩個(gè)半圓銅環(huán)）分別和兩個(gè)電刷接觸，線圈和電磁鐵串聯(lián)在直流電源兩端，閉合開關(guān)S，線圈ABCD繞OO'軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（　?。?br/>A．當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)AB有向上的磁場(chǎng)力作用
B．當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，換向器可以自動(dòng)改變線圈中的電流方向
C．將電源正負(fù)極對(duì)換下，則線圈將沿著逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D．將電源正負(fù)極對(duì)換下，則線圈仍沿著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
課堂小練習(xí)
【答案】D
【解析】通過電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的制成原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；A、發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；BC、說明通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，故B、C錯(cuò)誤；D、電動(dòng)機(jī)其工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，故D正確。
電流表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要儀器，如圖所示是電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，將線圈置于兩磁極之間，線圈上固定有一指針，有電流通過線圈時(shí)，線圈會(huì)帶動(dòng)指針一起偏轉(zhuǎn)，線圈中的電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大。則下列實(shí)驗(yàn)與電流表的工作原理相同的是（　?。?br/>課堂小練習(xí)
今年5月，我國(guó)第三艘航母福建艦順利完成首次航行試驗(yàn)。該航母將采用自行研制的電磁彈射器，電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接（如圖所示），并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強(qiáng)電流時(shí)，艦載機(jī)受到強(qiáng)大的推力而快速起飛。電磁彈射器的工作原理與下列實(shí)驗(yàn)原理一致的是（　　）
課堂小練習(xí)
【答案】B
【解析】由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接，并處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過強(qiáng)電流時(shí)，即可受到強(qiáng)大的推力，由此可知其原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)。
A、圖中是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實(shí)驗(yàn)，電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B、圖中有電源，通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，即與電磁彈射器工作原理相同，故B正確；
C、圖中沒有電源，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，為電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤；
D、該實(shí)驗(yàn)為奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明了電流周圍存在著磁場(chǎng)，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
課堂小結(jié)

展開更多......

收起↑